林 凱,汪 繁,羅少峰
(康佳集團,廣東 深圳 518053)
責任編輯:哈宏疆
南美國家巴西的數字電視正在迅速普及,液晶電視市場也發展迅速。在承辦2014年世界杯的里約熱內盧,已經有非常多的家庭使用上了數字平板電視。巴西的數字電視制式采用了ISDB-T標準,主要是通過開路天線進行數字電視信號的接收。這里介紹一款基于夏普TC90512X模塊的巴西ISDB-T液晶電視設計。
該款設計的系統框圖如圖1所示。

MStar公司的MSD309是一顆用于液晶電視的SoC主芯片,含有多路模擬、數字輸入接口,支持多種音視頻解碼,具有較強的圖像處理能力,集成度高,功能強大。圖2為MSD309內部功能框圖。

圖2 MSD309內部功能框圖
TC90512X是夏普公司專門針對ISDB-T制式研發的一款集成了高頻調諧器、模擬+數字中頻解調的模塊。
系統以MSD309主芯片為核心,配合相關的TC90512X模塊,可以實現ISDB-T信號的接收與解調。TC90512X可分為高頻信號處理模塊、數字中頻處理模塊、模擬中頻處理模塊。其中數字中頻處理模塊通過TS流接口與MSD309相連;模擬中頻處理模塊直接將模擬中頻信號解調成CVBS復合視頻信號連接至MSD309進行解碼;音頻信號通過SIF中頻連接至MSD309進行音頻解調。MSD309的外圍電路含有2顆DDR2、1顆128Mbit的SPIFlash,通過2組I2C總線對TC90512X的模擬中頻、數字中頻解調模塊進行控制。
MSD309還提供了SPDIF數字音頻的接收,可以直接解調數字中頻處理模塊中的SPDIF數字音頻信號。

高頻信號支持天線接入與有線輸入,根據巴西當地標準,天線和有線的頻道劃分不同。外接信號通過一個射頻開關進行切換后進入高通濾波器,放大后再進入衰減器。由于數字信號和模擬信號的衰減標準不一樣,設置了一個增益開關,ON就是數字信號,OFF就是模擬信號的 3 個頻段(UHF,VHF-H,VHF-L),通過 2 級的帶通濾波器之后進入混頻鎖相模塊。該模塊主要通過內部的混頻器和振蕩器,產生所需要的中頻信號到相應的模擬中頻處理模塊和ISDB-T數字中頻處理模塊。

模擬中頻處理(圖4)分為圖像和聲音2個通道。在圖像通道中,IF信號先經過圖像聲表濾波將音頻載頻濾掉后送入圖像中頻放大,然后進行視頻檢波后就已經解調成CVBS信號,之后再放大輸出。在聲音通道中,IF信號先經過音頻聲表濾波將圖像載頻濾掉,然后通過聲音中頻放大后進行調頻檢波、放大 ,送出解調后的單音MONO信號,同時也可送出SIF信號(第二伴音中頻)給主芯片MSD309進行解調,如果有SAP信號,就可在MSD309中解調出音頻信號。
如圖5所示,在ISDB-T的OFDM解調部分[1],中頻信號先進入ADC(模數轉換器),再進入I/Q解調模塊,然后進入快速傅里葉變換(FFT)模塊,最后是均衡和糾錯模塊。由于ISDB-T的OFDM段里有很多內載波,是通過8PSK/QPSK調制方式進行調制的,所以中頻模塊里面嵌入了一個8PSK的解調模塊來進行內載波的解調。解調過程也是先進入ADC然后PSK解調模塊,然后進入均衡和錯誤糾正模塊,最終解出串行的TS流輸出。
圖6~8分別給出了高頻處理模塊初始化、模擬頻道處理、數字頻道處理的軟件流程。
MSD309對ISDB-T的TS流處理步驟為:
1)截取串行TS流中的節目關聯表(PAT),從節目關聯表中取得這個節目的節目映射表(PMT)的PID值。
2)從TS流中找出與1)中PID值相對應的節目映射表(PMT),從這個節目映射表中獲得構成這個節目的基本碼流的PID值。

3)根據2)獲得的PID值濾出相應的視頻、音頻和數據等基本碼流,對于標清的ISDB-T信號,圖像源格式為 720(704)×480,取樣頻率為4∶2∶0模式。至于聲音信號的信源編碼,采用基于MPEG-4的AAC壓縮方式。



4)解碼后復原為原始信號,刪除含有其余PID的傳送包。
其中,系統部分的軟件設計參見文獻[2]。
筆者介紹的基于TC90512X+MSD309的液晶電視方案,能實現巴西標清/高清ISDB-T格式的數字電視播放,整體成本較低,性能穩定,是一個比較具有競爭優勢的方案。
[1]江海波.ISDB-T制式數字電視機機芯的系統設計[J].電視技術,2004,28(6):45-47.
[2]莫輝,郭斌,陳羽.基于CC1100+MSD209的網絡液晶電視方案[J].電視技術,2010,34(6):49-51.